Шунгиттердің сорбциялық қасиеттерін зерттеу

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 40 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасынын білім және ғылым министрлігі

Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті

Химия және химиялық технология факультеті

Балтабай Асылым Асқарқызы

ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС

ШУНГИТТЕРДІҢ СОРБЦИЯЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІН ЗЕРТТЕУ

Алматы 2015

Қазақстан Республикасынын білім және ғылым министрлігі

Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университеті

Химия және химиялық технология факультеті

«Қорғауға жіберілді»

«» 2015 ж.

Химиялық физика және материалтану

Кафедрасының менгерушісі

х. ғ. к., М. І. Төлепов

ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС

Тақырыбы: «ШУНГИТТЕРДІҢ СОРБЦИЯЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІН ЗЕРТТЕУ»

Мамандығы: 5В060600 - Химия

Орындаған: А. Балтабай

Ғылыми жетекші х. ғ. д., А. М. Акимхан

Норма бақылаушы Б. У. Рахимова

Алматы, 2015

РЕФЕРАТ

Диполом жұмысы 43 беттен, 2 кестеден, 9 суреттен, 64 әдебиет көздерінен тұрады.

Кілт сөздер: ШУНГИТ, ҚҰРЫЛЫМ, СОРБЦИЯ, СОРБЕНТ, КОМПЛЕКСТҮЗУШІ

Зерттеу обьектісі табиғи және модифицирленген шунгит формалары .

Жұмыстың мақсаты: табиғи шунгиттің және оның модификацияланған түріның түрлі жағдайларда мыс және күміс иондарын комплекстүзушілер қатысында және қатысынсыз сорбциялық қасиеттерін зерттеп, салыстыру.

Табиғи шунгитті тиомочевинамен модификациялағанда, бастапқы үлгімен салыстырғанда мыс (ІІ) ионын шығару дәрежесінің артуына алып келеді. Күміс ионының сорбциясының кинетикалық параметрлеріне фаза әрекеттесуінің уақыты, комплекстүзушілер және концентрациялары тәуелді. Күміс ионын шығару дәрежесі қатар бойынша артады: Na ₂ ЭДТА < NH ₄ OH < Na ₂ S ₂ O ₃ < (NH ₂ ) ₂ CS. Алынған нәтижелер сәйкес күміс комплекстерінің тұрақтылық константасымен сәйкестендірілген. Алынған мәліметтер күміс комплексінің тұрақтылық константасына сәйкес. Модельді және өндірістік ерітінділерден күміс ионын шунгит концентратында, КУ-1, клиноптилолитті сорбенттерде шығару сорбциясы жүргізілді. Шығару дәрежесі ең жоғары КУ-1 сорбентінде. Жұмыста қолданылған сорбенттердің ешқайсысы фотозертхана қалдығындағы күміс иондарын жеткілікті мөлшерде сорбуциялай алмайды.

РЕФЕРАТ

Дипломная работа состоит из 43 станиц, 7 рисунок, 4 таблиц, 64 источника

Ключевые слова : ШУНГИТ, МОДИФИЦИРОВАННЫЙ ОБРАЗЕЦ, СТРУКТУРА, СОРБЦИЯ, ИЗВЛЕЧЕНИЕ, СОРБЕНТ, КОМПЛЕКСООБРАЗОВАТЕЛЬ.

Объектом исследования являются природные и модифицированные формы шунгита.

Целью работы является сравнительное исследование сорбционных свойств природного шунгита и его модифицированных форм в зависимости от различных условий по отношению к ионам меди и серебра в отсутствии и наличии .

В процессе исследования показано, что модификация шунгитов тиомочевиной повышает их сорбционные свойства по ионам меди. Установлено, что при сорбции ионов серебра из модельных растворов шунгитовым концентратом в присутствии улучшается кинетика процесса независимо от их природы, а степень извлечения увеличивается в ряду: Na ₂ ЭДТА< NН ₄ ОН<Na ₂ S ₂ O ₃ < (NН ₂ ) ₂ CS. При сравнительном исследовании исходного сорбента, клиноптилолита и КУ-1 найдено, что сорбция ионов серебра из модельных и промышленных растворов наиболее эффективно протекает на промышленном катионите.

ABSTRACT

Details on the amount of work: Diploma thesis consists of 43 pages, 7 figures, 4 tables, 64 references.

Keywords: SHUNGIT, ACTIVATION, MODIFICATION, STRUCTURE, SORBENT .

Object of research are the natural and modified forms of a shungit

The purpose of work is comparative research of sorption properties of a natural shungit and its modified forms depending on various conditions in relation to ions of copperand silver in absence and existence of kompleksoobrazovatel.

In the course of research it is shown that modification of shungit tiomocheviny increases their sorption properties on copper ions. It is established that at sorption of ions of silver from model solutions a shungitovy concentrate in the presence of kompleksoobrazovatel the process kinetics irrespective of their nature improves, and extent of extraction increases among: Na ₂ ЭДТА< NН ₄ ОН<Na ₂ S ₂ O ₃ < (NН ₂ ) ₂ CS. At comparative research of an initial sorbent, klinoptilolit and KU-1 it is found that sorption of ions of silver from model and industrial solutions most effectively proceeds on an industrial kationit

МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ

: 1

КІРІСПЕ: ӘДЕБИ ШОЛУ

8: 9

: 1. 1

КІРІСПЕ: Шунгиттердің сорбент ретінде қолданылуы

8: 9

: 1. 2

КІРІСПЕ: Шунгиттік сорбенттердің әртүрлі салаларда қолданылуы

8: 12

: 2

КІРІСПЕ: ТӘЖІРИБЕЛІК БӨЛІМ

8: 18

: 2. 1

КІРІСПЕ: Иониттердің физика-химиялық қасиеттерін зерттеу әдістері

8: 18

: 2. 2.

КІРІСПЕ:

Табиғи және модификацияланған сорбенттердің құрылымын

зерттеу әдістері

8: 19

: 2. 3

КІРІСПЕ: Табиғи және модификацияланған сорбенттердің сорбциялық қасиеттерін зерттеу

8: 19

: 3

КІРІСПЕ: НӘТИЖЕЛЕР ЖӘНЕ ТАЛДАУЛАР

8: 21

КІРІСПЕ: ҚОРЫТЫНДЫ

8: 38

КІРІСПЕ: ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР

8: 39

ҚЫСҚАРТЫЛҒАН СӨЗДЕР

Ш- шунгит

СОЕ - статистикалық ауыстыру сыйымдылығы

СЕ - сорбциялық сыйымдылық

ИКС - инфрақызыл спектроскопия

Т - температура, ^о С

t - уақыт, сағат

С- концентрация, %

R - шығару дәрежесі, %

pK _α - функционалдық топтардың диссоциация константасы

α - белсенді топтардың бейтараптау дәрежесі

λ- толқын ұзындығы, нм

ν- жиілік, см ^-1

КУ-1, КУ-2- өндірістік сульфокатиондар

КІРІСПЕ

Ағынды сулардан металл иондарын шығару қазіргі уақытта өзекті мәселе болып отыр, бірінші кезекте өндірістегі бағалы шикізатты регенерациялау, келесі жағынан табиғатты қорғау шараларымен байланысты. Әдеби шолу нәтижелері көрсеткендей, табиғи және ағынды суларды улы элементтерден тазартуда тиімді сорбциялық әдіс болып отыр. Осы бағытта шунгитті материалдарды пайдалану перспективті, себебі ғылым мен техниканың түрлі салаларында сұранысқа ие. Бірақ, табиғи шунгит материалдарының қоры жеткілікті болғанымен, көбінде кемшіліктері болады, осы кемшіліктер барлық салаларда қолдануға шектеу қояды. Сол себептен сорбциялық технологияда табиғи минералдардың модификацияланған формасын қолданған тиімді, себебі, бәсекелестік нарық пен заманауи технологиялық талаптарға сәйкес жаңа ионалмасушылар үлкен эксплуатациялық сипаттамаға ие болуы қажет.

Дистилденген суда карель шунгитінің (1, 2, 3 типті) сілтілендіру кинетикасы тәжірибелік жолмен анықталды. Оттек атмосферасында немесе инертті атмосферада (аргон) ұсақдисперсті шунгитпен байланысатын сулы ерітіндідегі фенолды адсорбциялы-каталитикалық жойылу кинетикасы зерттелді . Scenedesmus quadricauda Bréb мәдени жасыл хлорококко микробалдырына 3 мг/л концентрациядағы калий бихроматы мен 100 г/л шунгиттің әсері зерттелді. Шунгит қатысында Scenedesmus guadricauda өсуі байқалды, ал калий бихромат қатысында өсуідің тарылуы жүргені көрінді. Калий бихроматы мен шунгиттің комбинирленген әсері жағдайында калий бихроматының Scenedesmus guadricauda популяциясына токсикалық әсері жойылады. Scenedesmus guadricauda тез өсуі оның ортасына тек шунгитті қосқанда байқалды, сонымен қатар, фотосинтез, жасушалар саны және шунгит қатысында тірі жасушалардың үлесі артты. Шунгит мәдени ортада біріншіден сорбент ретінде, екіншіден ортаның тотығу-тотықсыздану жағдайын өзгертетін сияқты.

Шунгит қызметі спецификалық болмағандықтан, оны әмбебап зат ретінде түрлі ластайтын заттардан суларды тазартуға болатын қолдануға болады [

1 ӘДЕБИ ШОЛУ

1. 1 Шунгиттердің сорбент ретінде қолданылуы

Қазіргі таңда ерекше танымалдылықты жаңа және қол жетімді шикізат көзін табу және олардың негізінде табиғи көміртекқұрамды материалдарды қолданып сорбциялық технология ойлап табу болып табылады. Сонғысы есебінде шунгит тұқымдастарын қолдану. Оған деген комплексті пайдалы қазбалары ретінде қызығушылықтың тууы оның жан жақты зерттеуіне жол ашады.

Алтынқұрамды өндірістік цианды ерітінділерінің құрамы мен құрылымына тәуелді диминералданған және активтелген шунгиттердің сорбциялық қасиеттері зерттелген [1] . Алтын иондары бойынша модификацияланған шунгиттердің сорбциялық және кинетикалық қасиеттері олардағы көміртектің болуымен, меншікті беттік ауданмен, алтын және көпкомпонентті ерітінділердегі цианид иондарының концентрацияларымен анықталады. Модифицирленген жоғарыкөміртекті шунгит өзінің сорбциялық қасиетімен кокос жаңғағынан жасалған активті көмірден асып кетеді.

Күміс ионын ерітіндіден шунгит концентратымен сіңіру дәрежесінің фазаның әрекеттесу уақытына тәуелділігі зерттелген [2] . Кинетика үдерісін зерттеу мынаған алып келді сорбент: ерітінді қатынасы = 1:100 және сорбенттің ерітіндімен байланысу уақытының ауытқуы 30 минуттан 95 сағат арасы. Зерттеу нәтижелері көрсеткендей, тепе - теңдікке жету уақыты 60 сағатты құрады, сіңіру(шығару) дәрежесі 89 % құрайды. Комплекстүзушілерді енгізу металл иондардың байланысуын 45 сағатқа қысқартады. Күміс иондарының сорбциялық дәрежесі қатар бойынша өседі: Na ₂ ЭДТА< NH ₄ OH< Na ₂ S ₂ O ₃ < (NH ₄ ) ₂ CS. Алынған мәліметтер металл комплекстерінің тұрақтылық константаларымен сәйкес келеді [2] .

Шунгиттің сорбциялық қасиеттері және оның үлгідегі көміртектің құрамына, ерітіндідегі фенолдың концентрациясы мен органикалық қоспалар құрамына тәуелді фенол бойынша аминделген формасы зерттелді. Амин топтарымен шунгит бетін модификациялау жаңа сорбциялық орталықтардың пайда болуына және кеуектердің өзгеруіне алып келеді, ол фенолды ерітінділерді тиімді тазартуын қамтамасыз етеді [3] .

Шунгитте статистикалық жағдайларда Hg, Tl, Pb сорциясы зерттелді. Hg (II) сорбциялық орталығы сорбенттің көміртекті қаңқасында шоғырланған, тиімді сорбция әуелі күшті қышқылды ерітінділерде де байқалады. Басқа металдар үшін сорбция орталықтары шунгиттің минералды бөлігімен байланысты немесе біртекті қорытынды жасау мүмкін емес [4] .

Шунгитті сорбенттерді қолдана отырып, ванадий бар сулы ерітінділерді сорбциялық тазалаудың нәтижелері келтірілген [5] . Сорбция үдерісінің оптималды сорциялық сипаттамалары араластыру ұзақтылығына, қатты және сұйық фазалардың қатынастары, ерітіндінің рН, ерітіндідегі V ₂ O ₅ концентрациясы, ағынды судың тұз құрамына тәуелді. Ион металдарының сандық шығарылуы қышқыл облысында байқалады және ванадийдің сорбция изотермасы классикалы Фрейндлих теңдеуімен сипатталуы мүмкін.

Шунгит қабілетін ішетін судағы бос радикалдар мен зиян қоспалардан тазартудың табиғи технологиясын жаңартуда қолдануға болады [6] . Көміртекті минералдар мен доломиттің ерекше физика-химиялық қасиеттерінің арқасында су ауыр металдар ионынан, бояғыш заттардан тазартады және рН көрсеткіші реттеледі. Модельді құралдың корпусы ретінде керамиканы пайдалану судағы оттекті активтейді, ол өз кезегінде бос радикалды бөлшектерін инактивтеуін қамтамасыз етеді. Суда активті оттектің болуы шірігіш бактериялардың өсуін тоқтатады.

Ішетін суды тазарту жолы жасалды, ол табиғи минералдарды цеолит, кварц және шунгитті бөлшектеп суды осылар арқылы өткізу [7] . Судың шығымы 0, 2-0, 5 л/ мин, минералдардың көлем бойында теңдік қатынасында. Минералдардың орналасу кезектігі жоқ. Алынған үш қабатты фильтр, бір қабаты табиғи кристалдық кварц, ол суды зиян химиялық заттардан, ауыр металдардың иондары мен микроағзалардан тазалайды.

Мономерлі және димерлі форма құрамында Fe (III) ионы болатын жер асты сумен шунгиттің әрекеттесу механизмін, гидролиз өнімдерінің, сонымен қатар, полимерлі бөлшектердің тепе-теңдігін зерттеуде [8] . Түйіршікті минералды қабатшалар арқылы жер асты суларын сүзу үдерісінде судың рН көрсеткіші төмендейді. Судағы Fe ³⁺ концентрациясының төмен болған жағдайында және сүзу жылдамдығы жоғары болған кезде темірдің жұқа дисперсті гидроксиді дәнектер бетінде десорбцияланады. Металл иондарының жұтылуы судағы оның концентрациясының жоғары болғанында және сүзу жылдамдығы төмен болған жағдайда жүреді. Минералды 400 ^о С 2 сағат бойы термоөңдеуден өткізу оның адсорбциялық қасиетін жақсартады. Үдеріс механизмі анықталды, ол Fe (III) полимерлі бөлшектерінің дәнек көлеміндегі беттік кеуектермен адсорбциялануымен түсіндіріледі. Доломит әгі арқылы сүзілетін судың рН алдын ала көтеріп, термоөңделген сорбентпен суды тазалаудың оптималды сызбасы орнатылды.

Табиғи сорбенттер - опек, доломит және шунгитте никель сульфаты ерітіндісінен никель катионын адсорбциялау зерттелді. Адсорбцияның сандық сипаттамалары, максималды адсорбция, ерітіндіден катиондарды шығару дәрежесі анықталды. Сорбенттердің сорбциялық қабілеті қатар бойынша төмендейді: опак-шунгит-доломит [9] . Ұқсас табиғи сорбенттерде сульфат иондарының адсорбциясы зерттелді. Адсорбцияның сандық сипаттамалары анықталды, минералдардың сорбциялық қабілетіне салыстырмалы анализ жүргізілді [10] .

Зажогинск шунгитін табиғи көміртек минералды сорбенттер класына жатқызуға болады, бетінде мезо кеуектер дамыған, сонымен қатар, активті көмірлермен ағынды суларды төмен және жоғары молекулалы органикалық қосылыстардан тазартуда бәсекеге түсе алатын қабілеті бар. Оларды қауіпсіз сорбциялық материалдар ретінде су құрамы бойынша санитарлы-гигиеналық ережелер мен нормаларды орындайтын су объектілерде, шаруашылық - ішетін және мәдени-тұрмыстық суды пайдалану үдерістерінде қолдануға ұсынылады [11] .

Марганец катионына қатысты табиғи сорбенттердің (доломит және шунгит) сорбциялық қасиеті зерттелді. Моделді ерітінділерден бастапқы және модифицирленген табиғи сорбенттерді қолдана отырып, металл катиондарының шығару дәрежесі анықталды. Екі зерттелген сорбенттердің арасында марганец катионын ерітіндіден ең жоғары шығару дәрежесі табиғи сорбент - доломитте [12] .

Дистилденген суда карель шунгитінің (1, 2, 3 типті) сілтілендіру кинетикасы тәжірибелік жолмен анықталды. Оттек атмосферасында немесе инертті атмосферада (аргон) ұсақдисперсті шунгитпен байланысатын сулы ерітіндідегі фенолды адсорбциялы-каталитикалық жойылу кинетикасы зерттелді [13] . Scenedesmus quadricauda (Turp. ) Bréb мәдени жасыл хлорококко микробалдырына 3 мг/л концентрациядағы калий бихроматы мен 100 г/л шунгиттің әсері зерттелді. Шунгит қатысында Scenedesmus guadricauda өсуі байқалды, ал калий бихромат қатысында өсуідің тарылуы жүргені көрінді. Калий бихроматы мен шунгиттің комбинирленген әсері жағдайында калий бихроматының Scenedesmus guadricauda популяциясына токсикалық әсері жойылады. Scenedesmus guadricauda тез өсуі оның ортасына тек шунгитті қосқанда байқалды, сонымен қатар, фотосинтез, жасушалар саны және шунгит қатысында тірі жасушалардың үлесі артты. Шунгит мәдени ортада біріншіден сорбент ретінде, екіншіден ортаның тотығу-тотықсыздану жағдайын өзгертетін сияқты.

Шунгит қызметі спецификалық болмағандықтан, оны әмбебап зат ретінде түрлі ластайтын заттардан суларды тазартуға болатын қолдануға болады [14] .

IUPAC классификациясы бойынша Н3 типті ілмекті полиқатпарлы адсорбциясы кезіндегі гистерезис ілмегінің адсорбциялық таралымын түсіндіруде Френкель Хелси Хилл теңдеуі қолданады[15] . Гистерезис ілмегінің десорбциялық тармақша теңдеуі Гиббс потенциалының өзгерісі, адсорбенттің үрленуі, кеуектердің байланысу функциясы, Лаплас теңдеуі үшін жазылған шексіз созылған мениск негізінде алынды. Нақты теңдеу көлем фазасындағы адсорбаттың салыстырмалы қысымы мен гистерезис ілмегінің десорбциялық тармақшасын байланыстырады, ол адсорбциялық жүйелерінің параметрлерін анықтайды. Алынған теңдеулер табиғи минералды шунгитте су адсорбциясы изотермасында тексерілген.

Биообъектілерді нанообъектілердің орнына спектральді және сызықты емес оптикалық ерекше материалдарды модификациялауда қолдануға болады.

Табиғи сорбенттердің (доломит және шунгит) мыс катионына қатысты сорбциялық қасиеттері зерттелді [16] . Бастапқы және модифицирленген табиғи сорбенттерді қолдана отырып, металл катиондарын моделді ерітінділерден шығару дәрежесі анықталды. Жигулевск кен орнының табиғи сорбенті доломит ерітінділерден мыс катионын шығару дәрежесі басқа табиғи сүзгіш материалдармен салыстырғанда жоғары.

Сыртқы және жер асты суларының түрлі объектілері мен өндірістердің, жол-көлік комплекстерінің ластануы барлық дамыған мемлекеттерге тән. Автокөлік жолдары қасындағы ағынды сулар мен су қоймалары ластануға көбірек ұшырайды. Осыған орай ағынды суларды автокөлік және мұнай өнімдерінен сүзгіш материалдарын қолдану өзекті мәселе болып отыр. Зерттеу үдерісінде тазалау құрылғы моделінде ағынды суларды түрлі қатынаста құмның геотекстилін, керамзитті, шунгитті қолдану эффективті болып табылады [17] . Фильтрациядан кейін судың анализі үшін ИКН-025 мұнай өнімдерінің концентратомерін қолдандық. Сүзгіш материалдарды Солтүстік Вьетнамда болу мүмкіндігімен таңдадық. Жаңбыр суы мен ағынды суларды мұнай қалдықтарынан тазарту үшін құм, керамзит, геотекстиль қолданған жөн екен, олар тазалау дәрежесін қамтамасыз етеді, кең таралған және өз құны арзан. Стирол өндірісіндегі технологиялық ағындардан фенолды жою әдістері зерттелген. Фенолдың эффективті шығарылуы сульфирленген ионалмасушы шайыр мен натрий гидроксиді ерітіндісімен ағынды өңдегенде байқалады. Сульфирленген шайырды қолданғанда фенолың айналуымен қатар, стиролдың пайда болуымен МФК дигидраттау реакциясы өтеді [18] .

Ерітіндіден хром (ІІІ) катионын адсорбциялау үшін табиғи опок, диатомит, доломит және шунгит сорбенттерін пайдаланды. Хром (ІІІ) катионының адсорбциясының сандық сипаттамасы алынды. Зерттеулер көрсеткендей, жоғары адсорбциялық қабілетті опак табиғи сорбенті көрсетті [19] .

Ұсынылған әдеби шолу көрсеткендей, шунгитті материалдар әр түрлі металдар иондарын сорбциялауда және ағынды суларды тазартуда қолануға болады. Ары қарай жан жақты зерттеу модификациялаудың жаңа технологиялық әдістері анықталып, технология мен қоршаған ортаны қорғауда көптеген мәселерді шешетін болады.

1. 2 Шунгитік сорбенттердін әртүрлі салаларда қолданылуы

Шунгит - табиғи сорбент, аморфты көміртек пен графиттің аралық өнімі Шунгитті көміртек -жоғары деңдейде көміртектендірілген органикалық шөгулерден пайда болған қатты фуллеренқұрамды зат. Шунгитті тұқымдастар кең спектрлі қасиеттерге ие. Осы жаңа облыстарда пайдалануға мүмкіндік береді деген үміт береді [20] .

Табиғи сорбенттерді органикалық және полимерлік қосылыстармен модифицирлеу ең негізгі ерекше типті материалдарды жасау болып табылады - жаңа қасиеттерімен жанасатын гетерофазалық композициялар [21] . Осыған орай, Шығыс Қазақстанның шунгитті тұқымдастары негізін иониттер алу және оларды сорбент ретінде қолдану жөнінде бірінші рет зерттеулер жүргізіліп тұр. Зерттеу нысаны болып түрлі құрамды көміртегі бар үлгілер болды. Олардың модификациясын полиаминдермен, ары қарай метакрилды қышқылдың глицидилді эфирін немесе эпихлоргидринді тігілуімен жүргізілді. Сорбенттердің анионалмасу сыйымдылығы 0. 1 н HCl ерітіндісінде статистикалық жағдайда анықталды, ол 1, 99- 7, 00 мг-экв/г тең. Алынған аниониттер күміс ионын азот қышқылынан платина (IV) ионын хлорлы ерітіндіден сіңіруде қолданады. Ерітіндінің рН-ның, сорбция ұзақтылығы, модификаторлар табиғаты, металл иондарының концентрациясының алмасу сыйымдылығына әсерлері зерттелді. Сорбенттер күміс иондарын азот қышқылы ерітіндісінен 100 % сіңіре алатыны белгілі. Салыстырмалы үдеріс жағдайларында бастапқы минерал үлгілерінен гөрі олар жоғары кинетикалық сипаттамаларға ие, көміртек пен модифицирленген органикалық қосылыстардың құрамында болу болмауына қарамастан [22] . Келтірілген зерттеулер бойынша, аминтоптары бар беттік модифицирленген шунгит платина иондарын 3 сағатта шығарса, бастапқы табиғи шунгитті сорбент тек 30% 7 сағатта шығарады.

Белгород облысының Поляна Шебекинск кен орны мен Карелиядағы Зажогинск кен орнының батпағын ішетін судың кермектілігін кетіруде қолданған. Көрсетілген кен орындарының байытылған батпақтары су кермектіліген қажетті нормативтерге дейін кальций иондарының концентрациясын азайта отырып төмендеткен. Шунгитті осындай мақсаттарға қолдану тиімсіз екені көрсетілген [23] .

Термоқышқылды регенерация шунгитті сорбенттермен сулы ерітінділерден адсорбцияланған мұнай өнімдерін жояды. Регенерациядан кейін белсенділігін сақтау сорбенттердің циклі жұмыс істеуіне мүмкіндік береді. Циклді жұмыстың сорбент құрамындағы көміртек пен кеуек құрамына әсері қарастырылды [24] .

Шунгитті сорбентті микроағзаларды тасмалдаушы ретінде пайдалану мүмкіндігі зерттелген және шунгиттің өзінің сонымен қатар, ауыр металдардың иондарын суды тазарту үдерісінде ашытқы жасушаларымен (Kluveramycessp 11K және Candida sp 10) иммобилизацияланған шунгиттердің сорбциялық қабілетін зерттеу болып табылады [25] . Биосорбенттер судағы Zn ²⁺ и Cd ²⁺ иондарынан тазартуда жақсы сорбциялық қабілет танытады

Шунгит көміртегі көпқабатты фрактальді құрылымды табиғи көміртектің аллатропиясы болып есептеледі, графен оксидінен қалпына келген 1 нм наножапырақшаларының агрегациясы нәтижесінде пайда болған. Турбостратты жапырақтар топтамасының қалыңдығы -1. 5 нм және топтаманың глобулярлы композициясы 6 нм өлшемде болып, екіншілік және үшіншілік құрылымын анықтайды. Ондық нанометрдегі глобул агрегаттары құрылымды аяқтайды. Графен туралы заманауи ғылымның эмпирикалық білімімен бірге графен оксидінің молекулалық теориясы шунгиттің жаңа негізін құрады. Микроскопиялық көзқарас шунгиттің көптеген ерекшеліктерін дәлелдеуде негіз болды. Бізге белгілі болғандай, осы ең алғашқы жағдай, геологиялық үдеріс кезінде және соңғы өнім кванттық деңгейде сипатталады [26] .

Шунгит минералының нанобөлшектерімен толтырылған эластомерлі композиттерінің қасиеттері көрсетілген. Микробөшектері бар минералды шунгиттермен салыстырғанда, алынған композиттердің модульдері, беріктілігі, қаттылығы, біртектілігі артқан [27] .

Композициялық материалдарың ескіруге тұрақтылығын салыстырмалы зерттеген, құрамында толтырғыш ретінде жоғары дисперсті кварц және жоғары дисперсті шунгиті бар композициялық материалдар. Анықталғандай, ескіруге тұрақты шунгит негізіндегі материалдар, кварцпен салыстырғанда. «Шунгитті эффектіге» әсер ететін факторлар анықталды, түрлі байланыстырушылар негізіндегі композициялардың ескіру тұрақтылығының артуы [28] .

96-98 % көміртектен тұратын шунгитті тұқымдастардың үлгілері жоғары қысым аппаратында 1, 0-3, 5 ГПа диапазон қысымда, 1000°C температурада термобаралық өңдеумен зерттелді. Жоғарытемпературалық күйдіру шунгитті көміртектің құрылымына белсенді түрде әсер етеді: глобулдардың бірігіп, үлкенірек құрылымдарға айналады, шунгитті көміртектің кристаллитерінің өлшемдерінің ұлғаюы және глобулдардың жартылай бұзылуы және графитизациясы жүреді. Мультифрактальді әдіс анализі бойынша күйдіруден кейін және термобаралық өңдеуден кейін шунгит бетінің реттік құрылым көрсеткіші төмендегені анықталды [30] .

Наноразмерлі локальділігімен электрөткізгіш қасиетінің нәтижелерін, сонымен қатар, электрөтімділіктің табиғи шыныкөміртек -шунгиттің құрылымдық ерекшеліктерімен байланысы нәтижелері келтірілген. Зерттеуде атомды-күштік микроскопия, электркүшті спектроскопия, тартылуға қарсылық микроскопиясы, рентгенспектральді анализ, комбинациялық таралу спектроскпиясы қолданылды.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.